Měření hloubky trhlin


Měření hloubky trhliny je častým požadavkem, který následuje po vlastním zjištění výskytu trhliny některou z defektoskopických metod. Informace o hloubce trhliny je důležitá pro rozhodnutí o dalším použití výrobku a ke stanovení způsoby opravy.
Hloubku trhliny lze měřit různými metodami, každá z nich však má svoje omezení. Větší jistotu měření získáme, pokud je možno uplatnit současně více metod.

Potenciometrická metoda
Využívá zvětšení dráhy proudu procházejícího mezi příloženými kontakty v místě trhliny oproti místu bez trhliny. Délka trhliny přitom musí být větší, než vzdálenost mezi příložnými kontakty měřící sondy. Tímto způsobem lze změřit hloubku trhliny v rozmezí cca 1 - 50 mm u elektricky vodivých materiálů, například u odlitků z oceli, nebo litiny, u výkovků, svařenců atd. V případě přeložek u tvářených výrobků, které neprobíhají kolmo k povrchu lze určit i směr sklonění přeložky. Nastavení přístroje se provede jednoduše na materiálu v blízkosti trhliny.
Na obrázku je ukázka měření hloubky trhliny na ložiskovém kroužku potenciometrickou metodou.

Metoda vířivých proudů
Využívá principu elektromagnetické indukce. Vlastní měření se provádí miniaturní cívkou, která je schopna detekovat změny indukce na povrchu v místě trhliny oproti místu bez trhliny. Tuto metodu lze použít u homogenních, elektricky vodivých materiálů, s hloubkou trhlin cca 0,2 - 2 mm. Nastavení přístroje je potřeba provést na etalonech s umělými vadami.

Metoda ultrazvukových povrchových vln
Tuto metodu vypracoval a zveřejnil Ing. Regazzo v NDT BULLETINU 4/99. Je založena na principu detekce odrazu povrchové vlny od konce trhliny. Lze takto měřit hloubku trhliny, k níž je možno ze strany přiložit ultrazvukovou sondu. Použití je možné u ocelí, hliníku apod. Pokud je protilehlý povrch rovnoběžný se zkušebním povrchem, lze zjistit vzdálenost konce trhliny od tohoto povrchu. Jednoduše tak lze zjistit tloušťku "zdravého" materiálu.

Metoda prozařovací
Touto metodou lze určit hloubka trhliny ale hlavně ji lze využít ke zjižtění umístění vady zjištěné prozářením, nebo ultrazvukem ve vztahu k tloušťce materiálu. Vady typu staženin, shluku pórů a pod. v silnostěnných odlitcích, nelze dohledat ultrazvukem, protože jsou indikovány pouze poklesem koncového echa, nebo jen velmi slabým vadovým echem, které lze snadno zaměnit s odrazovým echem například od nepodstatného póru. Přitom právě v těchto případech je potřeba určit hloubku, do které je potřeba v průběhu opravy zasáhnout, popřípadě zjistit, z kterého povrchu je k vadě blíž. Princip spočívá v pořízení dvojice snímků s posunem ohniska zdroje o definovanou vzdálenost a ve vyhodnocení posunu indikací vzhledem k indikaci od značky umístěné na povrchu výrobku. V principu je tato metoda popsána již v ČSN 05 1150. K určení poloh ohniska zdroje záření a vyhodnocení posunu je potřeba zkušenost. Jako zdroj lze použít RTG i gama záření. S úspěchem byla metoda použita k lokalizaci staženin u odlitků tl. 150 mm (Kobaltový zářič) i k lokalizaci studených spojů u svarů ocelových konstrukcí tl. 20 mm.

Z přiložených fotografií je patrné posunutí shluku pórů v návarové hraně hrdla tl. 45 mm u odlitku turbínové skříně oproti značkám na povrchu. Hloubku lze vypočíst na základě známého posunutí zdroje pro každý pór zvlášť. V uvedeném případě bylo zjištěno, že se shluk nachází v technologickém přídavku a bude odstraněn následným obráběním. Ušetřilo se tedy za opravu, tzn. předehřev, drážkování, zavaření a následné tepelné zpracování odlitku o hmotnosti 7000 kg.


TECHNOTEST s.r.o., Pod Strání 14, 678 01 Blansko
Tel: 608 888 478, Fax: 516 411 713, E-mail: